環境調和型バイオポリエステルの顆粒形成における分子解析

环保生物聚酯造粒的分子分析

• 批准号: 16710054
• 负责人: 松崎 弘美
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Prefectural University of Kumamoto
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710054/
• 关键词: 生分解性プラスチック; ポリヒドロキシアルカン酸; PHA; 共重合ポリエステル; Pseudomonas; phasin; 環境調和型高分子材料; Phasin

微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は環境調和型バイオポリエステルとして注目される。Pseudomonas sp.61-3は、炭素数4の(R)-3-ヒドロキシブタン酸(3HB)をモノマー単位とするP(3HB)ホモポリマーと炭素数4〜12の(R)-3-ヒドロキシアルカン酸(3HA)をモノマー単位とするランダム共重合ポリエステル、P(3HB-co-3HA)、の2種類のPHAを同一菌体内に蓄積する。これは、基質特異性の異なる2種類のPHA重合酵素を有しているためであり、合成されたPHA顆粒には特異的に結合するタンパク質(GAP;Granule-associated protein)が存在する(P(3HB)に特異的なGA24、P(3HB-co-3HA)に特異的なGA18およびGA36)。様々なモノマー組成からなる共重合ポリエステルを遺伝子組換え株により合成・蓄積させ、ポリエステル鎖中のモノマー組成比とGAPの結合性について調べた結果、GAPはポリエステルのモノマー単位を認識・結合していると考えられた。そこで、GAPの機能を明らかにすることがPHAを効率的に合成させるための手段の一つと考え、GAP遺伝子のクローニングを行った。相同性検索の結果、GA18およびGA36はGAPとしてPHAの菌体内での安定性に寄与するのみならず、PHA重合酵素遺伝子の転写を抑制すると考えられた。一方、GA24はphasinと呼ばれるGAPでPHA顆粒の安定性に寄与するタンパク質と予想され、さらにはその遺伝子近傍にはGA24遺伝子の転写を抑制する推定調節タンパク質遺伝子が存在していた。いずれのGAP遺伝子もPHA生合成遺伝子クラスター上に位置することから、GAPはPHA生合成において重大な位置を占め、その他転写制御などの精巧な機構によってPHAの生合成が行われているものと考えられた。

Microorganism synthesis of PHA is environmentally compatible. Pseudomonas sp.61-3, carbon number 4 of (R)-3-diamino acid (3HB), carbon number 4 to 12 of (R)-3-diamino acid (3HA), carbon number 4 to 12 of (R)-3-diamino acid (3HB), two kinds of PHA are accumulated in the same organism. There are two kinds of PHA duplicating enzymes with different matrix specificity (P(3HB), GA24, P(3HB-co-3HA), GA18 and GA36). The composition of the GAP is different from that of the GAP. The composition of the GAP is different from that of the GAP. The GAP is different from that of the GAP. The function of the GAP is clearly defined, and the method of PHA efficiency synthesis is discussed. The results of identity test showed that GA18 and GA36 had the same stability as PHA in vivo, and the inhibition of PHA recombination enzyme in vivo. On the other hand, the stability of PHA particles in GA24 phase is determined by the existence of a high quality protein in the vicinity of GA24 protein. The GAP gene and PHA synthesis gene are located at the top of the GAP gene, and the GAP gene and PHA synthesis gene are located at the top of the GAP gene.